【摘 要】
:
氢氧化镁(Mg(OH)2)作为一种环保无机材料在许多领域有重要的应用,比如高分子阻燃剂添加物,废水处理以及烟雾抑制等.纳米尺寸的氢氧化镁具有较高的比表面积和高分散性等优
【机 构】
:
武汉大学物理科学与技术学院,湖北省核固体物理重点实验室,武汉430072
论文部分内容阅读
氢氧化镁(Mg(OH)2)作为一种环保无机材料在许多领域有重要的应用,比如高分子阻燃剂添加物,废水处理以及烟雾抑制等.纳米尺寸的氢氧化镁具有较高的比表面积和高分散性等优点,其分解产物氧化镁(MgO)可作为催化剂或者超导材料,并且其性能与分解前的氢氧化镁特性息息相关,然而,氢氧化镁热分解过程中微结构及缺陷的变化则很少有人关注.本文采用正电子寿命谱学并结合密度泛函计算,X射线衍射分析(XRD),热重-差热分析(TG-DSC)等技术对纳米氢氧化镁的热分解行为进行了研究.XRD衍射谱结果显示纳米氢氧化镁在退火条件下完全转变为氧化镁发生在350~400℃,根据谢乐公式得到的平均晶粒尺寸随着退火温度增加有轻微的增加,但在300℃左右开始明显下降,随后又继续随退火温度增加而增大,这反映了氢氧化镁分解前晶粒长大以及分解后产生细小氧化镁晶粒和晶粒生长的过程.TG-DSC分析曲线进一步证实了该纳米氢氧化镁的分解温度范围约为310~450℃,热分解温度为400℃.正电子寿命谱测量结果表明寿命τ1,τ2,τ3和相对强度I1,I2,I3均在300~400℃左右发生明显变化,与XRD、TG-DSC测量结果一致.当发生从氢氧化镁到氧化镁相转变时,短寿命τ1从199±7.8ps轻微地增大到208±4.8ps,τ2从420±18ps增大到452±14ps,长寿命τ3也有明显增加,长寿命的存在表示有正电子素形成;相对强度I1增加,I2和I3却明显减小.结合密度泛函理论计算结果推知该纳米氢氧化镁颗粒本身含有一定量的单空位、空位团和晶粒之间的微孔洞等缺陷,热分解过程中伴随着水分子的形成蒸发,晶粒表面原子重排,晶粒结构发生转变,进一步在氧化镁晶体内产生了单空位缺陷,并引起空位团和晶粒之间的微孔洞团聚长大从而导致数量下降.值得注意的是I3随退火温度增加的下降比TG曲线的下降提早了约50℃,这说明正电子寿命谱探测到的正电子素的形成及变化可以作为一种新的灵敏的方法尝试用于研究一些纳米材料的热分解行为.
其他文献
使用Geant4软件对正电子在材料中的分布以及磁场对正电子分布的影响进行了模拟,结果表明,磁场对于射入材料中的正电子在垂直于磁场方向的约束作用明显,而在平行于磁场的方向
Electromagnetics plays an important role in many modern applications and key technologies,including applications in the energy science,nanotechnology,life s
In this talk,we first introduce the development history of mematerials and give some time-domain mathematical model in metamaterials.?Then,we focus on the t
核反应堆用不锈钢中辐照缺陷和Cu析出会引起材料的硬化和脆化[1],严重时还会导致材料的微裂纹和断裂现象。由于Cu在α-Fe中的溶解度非常低,因此高能带电离子辐照或高温热
采用慢正电子束流多普勒展宽测量技术,针对质子辐照FeCrNi合金中辐照温度对于缺陷形成和演化的影响机制进行研究。实验发现质子辐照在样品内部聚集形成大量空位型缺陷;随着
正电子湮没寿命谱测量中,正电子放射源成分的扣除会对寿命谱的解谱结果产生一定影响。测量正电子湮没寿命谱时,采用的是三明治结构,放射性同位素22Na由7微米厚的Kapton膜封
采用热反应法对玻璃衬底上以磁控溅射制备的Zn薄膜进行硫化,制备出ZnS薄膜.薄膜的微观结构、表面形貌和光学性能分别采用X射线衍射仪(XRD)和正电子湮没技术(PAS)、扫描电
慢正电子束研究了氢/氦辐照后低活化铁素/马氏体钢中缺陷及缺陷-氦/氢复合体的形成、演变过程。本文在450℃辐照温度下进行了三组辐照实验:(i)He2+离子辐照实验,(ii)H+辐照
在核能工业中,锆合金具有热中子吸收截面小、加工性能好、耐腐蚀性较高、机械强度适中等优点,因此被广泛用作核反应堆燃料包壳管的关键材料.锆合金燃料包壳管是核反应堆